خانه ۱۰۰ ساله با پمپ حرارتی رکوردشکن، یکی از بهترین‌های بریتانیا
در حاشیه منطقه پیک دیستریکت در شمال انگلستان، خانه‌ای ۱۰۰ ساله با نصب یک پمپ حرارتی پیشرفته که در جامعه بهینه‌سازی انرژی خبرساز شده، وجود دارد.
در بیرون این خانه قدیمی، فن‌های پمپ حرارتی با سرعت بالا می‌چرخند و هوای سرد را بر روی سیم‌پیچ‌های حاوی مایع مبرد کشیده، حتی در روزهای خنک نیز گرما را جذب می‌کنند. این فقط یک پمپ حرارتی معمولی نیست—بلکه یکی از کارآمدترین نصب‌های بریتانیا است.
راب ریچی، معلم شیمی بازنشسته و صاحب سیستم، با افتخار می‌گوید: «من در رتبه دوم آنجا هستم.» او به رتبه‌بندی پمپ حرارتی خود در HeatPumpMonitor.org، یک نمودار رتبه‌بندی کارایی پمپ‌های حرارتی در بریتانیا و خارج از آن اشاره می‌کند. «باید بگویم که اهمیت ندارد—اما دارد. خوب است که آنجا بودن.
کارایی برجسته و صرفه‌جویی چشمگیر
پمپ حرارتی ریچی دارای ضریب عملکرد (COP) ۵.۵ است، به این معنی که برای هر کیلووات ساعت برق مصرفی، ۵.۵ کیلووات ساعت گرما تولید می‌کند.
اما-لوئیز بنت، رهبر حمایت از انتقال فعال در شرکت Viessmann که پمپ حرارتی را ساخته، می‌گوید: «رسیدن به COP ۵ یا بیشتر، بی‌نظیر است.» در مقایسه، پمپ‌های حرارتی متوسط در بریتانیا معمولاً بین ۲ تا ۳ COP دارند.
برای لوله‌کشان آشنا به رسانه‌های اجتماعی و نوسازان دوستدار محیط زیست، پمپ‌های حرارتی به یک راه‌حل مد روز تبدیل شده‌اند. با تلاش جهان برای کاهش کربن و مقابله با تغییرات اقلیمی، انتقال از دیگ‌ها و کوره‌های سوخت فسیلی به پمپ‌های حرارتی ضروری است.
طبق گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، پمپ‌های حرارتی می‌توانند کاهش دهند انتشار جهانی CO2 را تا ۵۰۰ میلیون تن متریک—معادل حذف تمام خودروها از جاده‌های اروپا.
پمپ حرارتی ریچی که توسط نصاب محلی دیمون بلیک‌مور طراحی شده، در مسیر رسیدن به ضریب عملکرد فصلی (SCOP) ۵ در طول یک سال کامل قرار دارد، که این feat آن را اولین دستگاه منبع هوا در نمودار رتبه‌بندی خواهد کرد که این مقدار را به دست آورده است.
گلن هادسون، هم‌بنیانگذار Open Energy Monitor که سایت را مدیریت می‌کند، می‌گوید: «این چیزی نیست که ما به طور خاص انتظار داشته باشیم.» «اما نصاب‌ها به کار خود افتخار می‌کنند. آنها از نشان دادن عکس‌های نصب‌های خود در رسانه‌های اجتماعی لذت می‌برند.»
فناوری پیشرفته و تأثیر بر جامعه
پمپ‌های حرارتی می‌توانند برای هر کیلووات ساعت برقی که استفاده می‌کنند، چندین کیلووات ساعت گرما تولید کنند. آنها با استفاده از یک مایع مبرد که با کمی گرم شدن از هوای بیرون به گاز تبدیل می‌شود کار می‌کنند. سپس این گاز فشرده شده که باعث می‌شود حتی داغ‌تر شود. این فرآیند همه با مصرف بسیار کمی برق انجام می‌شود اما همچنان توانایی گرمایش مایع مبرد را دارد.
از زمانی که ریچی ده سال پیش به خانه‌اش در نزدیکی شفیلد نقل مکان کرده، عایق‌بندی بام و پنل‌های خورشیدی را به منظور صرفه‌جویی در انرژی اضافه کرده است. حتی با وجود اینکه خانه دیوارهای نازک و در ارتفاع ۸۰۰ فوتی از سطح دریا قرار دارد و این باعث سردتر شدن می‌شود، ریچی تخمین می‌زند که به دلیل پمپ حرارتی و پنل‌های خورشیدی خود سالانه ۲۷۰۰ پوند (۳۴۲۰ دلار) در قبوض انرژی صرفه‌جویی می‌کند. این نشان می‌دهد که پمپ‌های حرارتی می‌توانند در خانه‌های قدیمی و مکان‌های سخت نیز کار کنند.
HeatPumpMonitor.org بیش از ۱۷۰ پمپ حرارتی، عمدتاً در بریتانیا را پیگیری می‌کند. رتبه‌بندی‌های بالا می‌تواند به نصاب‌ها کمک کند که مشتریان جدید به دست آورند، می‌گوید هادسون. پمپ‌های حرارتی که به‌خوبی نصب نشده باشند می‌توانند خانه‌ها را سرد یا با قبوض انرژی بالا روبرو کنند.
برای پیوستن به نمودار رتبه‌بندی، صاحب‌خانه‌ها باید مترهایی به سیستم‌های گرمایشی خود وصل کنند که داده‌های واقعی در مورد مصرف برق و خروجی گرما را ثبت می‌کنند. این سیستم مانیتورینگ بین ۵۰۰ تا ۷۰۰ پوند هزینه می‌کند اما دیدگاه‌های ارزشمندی در مورد نحوه عملکرد پمپ‌های حرارتی ارائه می‌دهد.
نوآوری‌های پیشگامانه پمپ حرارتی و چشم‌اندازهای آینده
پمپ حرارتی ریچی توجه بسیاری از مردم علاقه‌مند، از جمله رسانه‌ها را به خود جلب کرده است. «من واقعاً نمی‌خواهم در این امر مشهور شوم،» اصرار دارد ریچی، اما او خوشحال است که از پمپ‌های حرارتی حمایت می‌کند. «قطعا پرچم پمپ‌های حرارتی را بالا خواهم برد. من فکر می‌کنم که آنها فوق‌العاده هستند.»
مهندسین گرمایش در حال تلاش برای دستیابی به SCOPهای بالاتر با افزایش کارایی پمپ حرارتی هستند. آنها سیستم‌هایی را طراحی می‌کنند که اتاق‌ها را بدون هدر دادن انرژی گرم کنند. کارایی می‌تواند با نگه داشتن دماهای جریانی پایین، استفاده از جبران کننده هوا، نصب رادیاتورهای بزرگ و اضافه کردن فناوری‌های یخ‌زدایی هوشمند بهبود یابد.
پمپ‌های حرارتی که از پروپان R290 استفاده می‌کنند به دلیل کارایی و دوستداری محیط زیست در حال محبوب شدن هستند. شرکت Lambda مستقر در اتریش می‌گوید مدل‌های جدید آنها می‌توانند تحت شرایط ایده‌آل به SCOPهای ۶ برسند.
«اگر کسی واقعاً به موضوع علاقه‌مند نباشد یا نداند COP چیست، معمولاً ما را نمی‌خرید،» اعتراف می‌کند مانوئل کرال، مدیر محصول Lambda.
با وجود بهبودها، کارایی پمپ حرارتی دارای محدودیت‌های تنظیم شده توسط حد کارنو است که به اختلاف دمای بین منبع حرارت و داخل خانه بستگی دارد. با این حال، رقابت بین نصاب‌ها برای دستیابی به SCOPهای بالا به عنوان یک انگیزه مثبت در صنعت دیده می‌شود.
